硅氧烷组合物和聚合物分散的液晶制造技术

包括含两个对亚苯基的液晶和相容剂的硅氧烷组合物，和通过包括固化前述硅氧烷组合物的方法制备的聚合物分散的液晶（ＰＤＬＣ），其中该ＰＤＬＣ透光，且在２５℃下、对于波长为５８９ｎｍ的光来说，折射率为１．４２－１．６。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及硅氧烷组合物，和更特别地，涉及包括含两个对亚苯基的液晶和相容剂的可加成固化的硅氧烷组合物。本专利技术还涉及通过固化该硅氧烷组合物制备的聚合物分散的液晶(PDLC)。
技术介绍
仅有几个含有液晶的硅氧烷组合物和由这种硅氧烷组合物形成的PDLC的实例是本领域已知的。例如，Nerad等人的美国专利No.5585035公开了一种光学应答膜，其包括分散在含硅氧烷键的聚合物基质内的液晶。该膜在-20℃下的透射比与在20℃下所述膜的透射比基本上相同，和在-20℃下的V90是20℃下数值的小于2倍，其中V90是指在半透明和透射状态之间转换膜所要求的达到最大透射率90％的开关电压。Jacobine等人的美国专利No.5516455公开了由不会经历明显均聚的至少一种多官能团富电子的链烯烃、多官能团硫醇、光引发剂和液晶材料制备的PDLC复合材料。根据′455专利，多官能团富电子的链烯烃可以是具有硅氧烷部分的降冰片烯基化合物。在不存在电场时，前述PDLC典型地不透入射光，和一旦施加电场则变得透光(或反之亦然)。此外，取决于电场强度，PDLC透射可变强度的光。这些材料潜在地可用于房屋和汽车的可开关窗户。然而，这种材料不可用于透射与入射光具有不同相位的光所使用的光电器件。因此，仍需要控制透射光束的相位的可电调谐的PDLC。专利技术概述 本专利技术涉及一种硅氧烷组合物，其包含(A)100重量份每一分子平均具有至少两个链烯基、数均分子量为1,000-50,000，和每一分子平均具有10-90mol％与硅键合的苯基的有机聚硅氧烷；(B)选自下述的固化剂(1)含(a)用量足以固化该组合物的每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子的有机氢硅氧烷和(b)催化量的氢化硅烷化催化剂的混合物，和(2)含(a)用量足以固化该组合物的巯基官能的化合物(其中该巯基官能的化合物选自(i)每一分子平均具有至少两个巯烷基的巯基官能的有机硅氧烷和(ii)每一分子平均具有至少两个巯基的巯基官能的有机化合物)和(b)催化量的光引发剂的混合物；(C)1-200重量份与组分(A)和(B)的结合可混溶的液晶，其中该液晶选自(i)具有下式的至少一种化合物 和(ii)含(i)和1-10％具有下式的至少一种三联苯化合物的混合物 其中每一R1独立地选自C1-C20烷基、C5-C8环烷基、-OR2、-O(O＝)CR2、-C≡N、-NO2、-CH＝CHCOOR2、-F、-Cl、-Br和-I，其中R2是C1-C20烷基，X是选自-CH＝N-、-N＝N-、-N＝N(O)-、-CH＝CH-、-C≡C-、-C(＝O)O-和-CH＝N-N＝CH-的二价有机基团，和n为0或1；和(D)1-20重量份选自下述的相容剂(i)具有式R33SiO(R32SiO)wSiR33的至少一种硅氧烷流体，(ii)具有下式的至少一种联苯化合物，和 (iii)1-苯基萘，其中R1选自C1-C20烷基、C5-C8环烷基、-OR2、-O(O＝)CR2、-C≡N、-NO2、-CH＝CHCOOR2、-F、-Cl、-Br和-I，其中R2是C1-C20烷基，每一R3独立地为不含脂族不饱和的C1-C6烃基，其中40-90mol％的R3是苯基；R4选自R53Si(OSiR52)z(CH2)y-和R53Si(OSiR52)z(CH2)yO-；其中R5是C1-C4烃基，y是2-12的整数，和z是0-20的整数；n为0或1；和w的数值为1-10。本专利技术还涉及通过包括固化前述硅氧烷组合物的方法制备的PDLC，其中该PDLC透光，且在25℃下、对于波长为589nm的光(钠D线)来说，折射率为1.42-1.6。本专利技术的硅氧烷组合物可方便地配制为具有良好的货架稳定性的单份组合物。此外，可通过常规的高速方法，例如旋涂、印刷和喷涂，将该组合物施涂到基底上。此外，取决于固化剂，可通过暴露于适中的温度或者辐射线下，容易地固化该硅氧烷组合物。重要的是，液晶组分(C)在组分(A)和(B)的结合物中可混溶。结果，该组合物固化形成含有具有非常小直径的液晶液滴的PDLC。在外加电场存在和不存在的情况下，本专利技术的PDLC均具有非常低的光散射和高的透光度。在PDLC内光散射的程度与液晶和聚合物基质之间的折射率之差以及与液晶液滴的直径直接相关。常规的PDLC典型地由于液晶的折射率与聚合物基质的折射率之间的失配和相对大的液滴尺寸(其引起光散射)导致在断开状态(0电场)下不透光。它们在接通状态(外加电场)下透光，这是因为在透光方向上测量的液晶的折射率与聚合物基质的折射率匹配，这种匹配会降低光散射。可通过改变电场，调节这种PDLC，以透射强度不同于入射光的光。另一方面，本专利技术的PDLC在接通状态和断开状态下均透光，这是因为它含有非常小直径、典型地小于1微米的液晶液滴，这种非常小直径的液晶液滴会大大地降低光散射。重要的是，可通过改变电场，微调PDLC，以透射相位偏移入射光的光。可使用本专利技术的硅氧烷组合物制备PDLC。PDLC可用于可调谐波导器件，以便对于特定的应用来说，控制透射的光的相位。波导器件的实例包括干涉式调制器、衰减器、开关、分光器、路由器、滤波器和光栅。参考下述说明和所附的权利要求，本专利技术的这些和其它特征和优点将变得更好理解。专利技术详述 此处所使用的术语“PDLC”是聚合物分散的液晶的简写。此外，“mol％”与硅键合的苯基定义为与硅键合的苯基的摩尔数与在有机聚硅氧烷或硅氧烷流体内的与硅键合的基团的总摩尔数之比乘以100。此外，术语“透光”是指对于电磁光谱的可见光区域内的光(～400-～700nm)来说，PDLC的透光率为至少80％。此外，PDLC的“折射率”定义为对于波长为589nm(钠D线)的光来说，在25℃下，在真空内的光速与在PDLC内的光速之比。再进一步地，“不含脂族不饱和”是指该基团不含脂族碳-碳双键和脂族碳-碳三键。本专利技术的硅氧烷组合物包含(A)100重量份每一分子平均具有至少两个链烯基、数均分子量为1,000-50,000，和每一分子平均具有10-90mol％与硅键合的苯基的有机聚硅氧烷；(B)选自下述的固化剂(1)含(a)用量足以固化该组合物的每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子的有机氢硅氧烷和(b)催化量的氢化硅烷化催化剂的混合物，和(2)含(a)用量足以固化该组合物的巯基官能的化合物(其中该巯基官能的化合物选自(i)每一分子平均具有至少两个巯烷基的巯基官能的有机硅氧烷和(ii)每一分子平均具有至少两个巯基的巯基官能的有机化合物)和(b)催化量的光引发剂的混合物；(C)1-200重量份与组分(A)和(B)的结合可混溶的液晶，其中该液晶选自(i)具有下式的至少一种化合物 和(ii)含(i)和1-10％具有下式的至少一种三联苯化合物的混合物 其中每一R1独立地选自C1-C20烷基、C5-C8环烷基、-OR2、-O(O＝)CR2、-C≡N、-NO2、-CH＝CHCOOR2、-F、-Cl、-Br和-I，其中R2是C1-C20烷基，X是选自-CH＝N-、-N＝N-、-N＝N(O)-、-CH＝CH-、-C≡C-、-C(＝O)O-和-CH＝N-N＝CH-的二价有机基团，和n为0或1；和(D)1-20重量份选自下述的相容剂(i)具有式R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅氧烷组合物，其包含：（Ａ）１００重量份每一分子平均具有至少两个链烯基、数均分子量为１，０００－５０，０００和每一分子平均具有１０－９０ｍｏｌ％与硅键合的苯基的有机聚硅氧烷；（Ｂ）选自下述的固化剂：（１）含（ａ）用量足以 固化该组合物的每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子的有机氢硅氧烷和（ｂ）催化量的氢化硅烷化催化剂的混合物，和（２）含（ａ）用量足以固化该组合物的巯基官能的化合物和（ｂ）催化量的光引发剂的混合物，其中该巯基官能的化合物选自（ｉ）每一分子平均具有至少两个巯烷基的巯基官能的有机硅氧烷和（ｉｉ）每一分子平均具有至少两个巯基的巯基官能的有机化合物；（Ｃ）１－２００重量份与组分（Ａ）和（Ｂ）的结合可混溶的液晶，其中该液晶选自（ｉ）具有下式的至少一种化合物＊＊＊ 和（ｉｉ）含（ｉ）和１－１０％具有下式的至少一种三联苯化合物的混合物：＊＊＊，其中每一Ｒ↑［１］独立地选自Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、Ｃ↓［５］－Ｃ↓［８］环烷基、－ＯＲ↑［２］、－Ｏ（Ｏ＝）ＣＲ↑［２］、－Ｃ≡Ｎ 、－ＮＯ↓［２］、－ＣＨ＝ＣＨＣＯＯＲ↑［２］、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ和－Ｉ，其中Ｒ↑［２］是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基，Ｘ是选自－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝Ｎ－、－Ｎ＝Ｎ（Ｏ）－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－和－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－的二价有机基团，和ｎ为０或１；和（Ｄ）１－２０重量份选自下述的相容剂：（ｉ）具有式Ｒ↑［３］↓［３］ＳｉＯ（Ｒ↑［３］↓［２］ＳｉＯ）↓［ｗ］ＳｉＲ↑［３］↓［３］的至少一种硅氧烷流体，（ｉｉ）具有下式的至少一种联 苯化合物，和＊＊＊（ｉｉｉ）１－苯基萘，其中Ｒ↑［１］选自Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、Ｃ↓［５］－Ｃ↓［８］环烷基、－ＯＲ↑［２］、－Ｏ（Ｏ＝）ＣＲ↑［２］、－Ｃ≡Ｎ、－ＮＯ↓［２］、－ＣＨ＝ＣＨＣＯＯＲ↑［２］、 －Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ和－Ｉ，其中Ｒ↑［２］是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基，每一Ｒ↑［３］独立地为不含脂族不饱和的Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］烃基，其中４０－９０ｍｏｌ％的Ｒ↑［３］是苯基；Ｒ↑［４］选自Ｒ↑［５］↓［３］Ｓｉ（ＯＳｉＲ↑［５］↓［２］）↓［ｚ］（ＣＨ↓［２］）↓［ｙ］－和Ｒ↑［５］↓［３］Ｓｉ（ＯＳｉＲ↑［５］↓［２］）↓［ｚ］（ＣＨ↓［２］）↓［ｙ］Ｏ...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K苏，J德格鲁特，J汉宁顿，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]